JP2024092853A - Manufacturing method of hydrated solidified body and manufacturing method of slag roadbed material - Google Patents

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JP2024092853A JP2022209049A JP2022209049A JP2024092853A JP 2024092853 A JP2024092853 A JP 2024092853A JP 2022209049 A JP2022209049 A JP 2022209049A JP 2022209049 A JP2022209049 A JP 2022209049A JP 2024092853 A JP2024092853 A JP 2024092853A
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Abstract

Figure 2024092853000001

【課題】狭いスペースでも容易に水和固化体を製造することができ、その水和固化体から路盤材を製造することができる水和固化体の製造方法およびスラグ路盤材の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明による水和固化体の製造方法は、製鋼スラグと、水分と、結合材と、を混練して混練物を作製する混練工程と、作製した混練物を成型機に入れて成型して水和固化体を得る成型工程と、を備える。
【選択図】図1

Figure 2024092853000001

The present invention provides a method for producing a hydrated solidified material, which can easily produce a hydrated solidified material even in a small space, and a method for producing a roadbed material from the hydrated solidified material, and a method for producing a slag roadbed material.
[Solution] The method for producing a hydrated solid according to the present invention includes a mixing step of mixing steelmaking slag, water, and a binder to produce a mixture, and a molding step of putting the produced mixture into a molding machine and molding it to obtain a hydrated solid.
[Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、水和固化体の製造方法およびスラグ路盤材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a hydrated solidified body and a method for producing a slag roadbed material.

製鉄所において、溶銑予備処理、転炉、又は、二次精錬工程で発生する製鋼スラグは、一般的に、破砕磁選後に適当な処理を施したのち、道路用路盤材や土壌改良工事用資材として利用されている。しかし、破砕磁選後の粒度分布において、用途に応じた粒度規格に対して過剰な細粒の製鋼スラグについては、そのままでは路盤材等の用途に利用することができず、細粒の製鋼スラグの処理が長年課題となっていた。 In steelworks, steelmaking slag generated during molten iron pretreatment, converters, or secondary refining processes is generally crushed and magnetically separated, and then subjected to appropriate processing before being used as roadbed material or soil improvement work materials. However, in the particle size distribution after crushing and magnetic separation, fine-grained steelmaking slag that is too fine for the particle size standards for the intended use cannot be used as roadbed material or other applications as it is, and the processing of fine-grained steelmaking slag has been an issue for many years.

この問題を解決するため、近年、製鋼スラグ、セメント、および水等の混練物を固化させて水和固化体を作製し、この水和固化体を破砕して破砕粒を路盤材とする方法が提案されている。例えば、特許文献1には、鉄鋼スラグを含む混練物を平地に打設することによって水和固化体を製造する方法であって、打設時に混練物に切込みを入れることによって破砕時の歩留まり向上を行い、水和固化体を効率よく路盤材とするための方法が提案されている。 In order to solve this problem, a method has been proposed in recent years in which a mixture of steel slag, cement, water, etc. is solidified to produce a hydrated solid, which is then crushed to use the crushed particles as roadbed material. For example, Patent Document 1 proposes a method for producing a hydrated solid by casting a mixture containing steel slag on flat ground, in which notches are made in the mixture when it is cast to improve the yield rate during crushing, allowing the hydrated solid to be used efficiently as roadbed material.

特許第5375358号公報Japanese Patent No. 5375358

特許文献1に開示された方法は、水和固化体を製造する際に混練物を原料ヤードに流し込んで固化する必要があり、水和固化体の大量生産を行う場合には広いスペースが必要である。また特許文献1の方法では、混練物に切込みを入れて破砕をするため、人手や重機の確保、また混練物の切込みに適切な時間範囲があるため、製造管理に多大な時間とコストが必要である。さらに、流し込みを行う材料の性状上、混錬物中の製鋼スラグの配合割合は基本的に70~75質量%程度となり、残りの25~30質量%分は水やセメントといった、本来、処理する必要のないものとなり、製造、ハンドリングに余計なコストがかかってしまう問題がある。 In the method disclosed in Patent Document 1, when producing a hydrated solid, the kneaded material must be poured into a raw material yard and solidified, and a large space is required for mass production of hydrated solids. In addition, in the method of Patent Document 1, the kneaded material is crushed by cutting it, so it is necessary to secure manpower and heavy machinery, and since there is an appropriate time range for cutting the kneaded material, it is necessary to spend a lot of time and money on production management. Furthermore, due to the nature of the material to be poured, the mixture ratio of steel slag in the kneaded material is basically about 70 to 75 mass%, and the remaining 25 to 30 mass% is water and cement, which do not actually need to be processed, and there is a problem that extra costs are incurred in production and handling.

本発明は、上記課題を鑑みなされたもので、狭いスペースでも容易に水和固化体を製造することができ、その水和固化体から路盤材を製造することができる水和固化体の製造方法およびスラグ路盤材の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a method for producing hydrated solidified bodies that can be easily produced even in a small space and that can produce roadbed material from the hydrated solidified bodies, and a method for producing slag roadbed material.

上記課題を解決する本発明は、以下の通りである。
[1]製鋼スラグと、水分と、結合材と、を混練して混練物を作製する混練工程と、
作製した前記混練物を成型機に入れて成型して水和固化体を得る成型工程と、
を備える水和固化体の製造方法。
The present invention which solves the above problems is as follows.
[1] A kneading step of kneading steelmaking slag, moisture, and a binder to prepare a kneaded mixture;
a molding step of putting the prepared kneaded mixture into a molding machine and molding it to obtain a hydrated solidified body;
A method for producing a hydrated solidified body comprising the steps of:

[2]前記混練物の含水量は10質量%以上14質量%以下の範囲である、前記[1]に記載の水和固化体の製造方法。 [2] The method for producing a hydrated solidified body described in [1] above, wherein the moisture content of the kneaded material is in the range of 10% by mass or more and 14% by mass or less.

[3]前記混練物は、前記結合材としての高炉スラグ微粉末と、前記高炉スラグ微粉末の硬化を促進するセメントと、を配合しており、
前記混練物中の前記セメントの配合割合が2質量%以上14質量%以下の範囲である、前記[1]または[2]に記載の水和固化体の製造方法。
[3] The kneaded product is a mixture of ground granulated blast furnace slag as the binder and cement that promotes hardening of the ground granulated blast furnace slag,
The method for producing a hydrated solidified body according to the above [1] or [2], wherein the mixing ratio of the cement in the kneaded mixture is in the range of 2 mass % or more and 14 mass % or less.

[4]前記混練物中の前記製鋼スラグの配合割合が80~88質量%の範囲である、前記[1]~[3]のいずれか一項に記載の水和固化体の製造方法。 [4] The method for producing a hydrated solid described in any one of [1] to [3] above, in which the mixing ratio of the steelmaking slag in the kneaded mixture is in the range of 80 to 88 mass %.

[5]前記成型工程にて得られた水和固化体を養生して乾燥させる養生工程をさらに備える、前記[1]~[4]のいずれか一項に記載の水和固化体の製造方法。 [5] The method for producing a hydrated solidified body according to any one of [1] to [4] above, further comprising a curing step of curing and drying the hydrated solidified body obtained in the molding step.

[6]前記[1]~[5]のいずれか1項に記載の水和固化体の製造方法を用いて製造した水和固化体を破砕して破砕粒とする破砕工程と、
前記破砕粒を所要の粒度に調整してスラグ路盤材を得る粒度調整工程と、
を備えるスラグ路盤材の製造方法。
[6] A crushing step of crushing the hydrated solidified body produced by the method for producing the hydrated solidified body according to any one of [1] to [5] above into crushed particles;
A particle size adjusting step of adjusting the crushed particles to a required particle size to obtain a slag roadbed material;
A method for producing a slag roadbed material comprising:

本発明によれば、狭いスペースでも容易に水和固化体を製造することができ、その水和固化体からスラグ路盤材を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to easily produce a hydrated solidified body even in a small space, and to produce slag roadbed material from the hydrated solidified body.

本発明による水和固化体の製造方法および路盤材の製造方法のフローを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the flow of a method for producing a hydrated solidified material and a method for producing a roadbed material according to the present invention. 本発明により製造された水和固化体の鳥瞰画像である。1 is a bird's-eye view image of a hydrated solidified material produced according to the present invention. 本発明により製造された水和固化体の側面画像である。1 is a side view of a hydrated solid produced according to the present invention. 配合1の水和固化体を破砕機にて破砕した破砕粒および水和固化体の製造に使用した製鋼スラグの粒度分布を示す図である。FIG. 2 is a graph showing the particle size distribution of crushed particles obtained by crushing the hydrated solidified body of Blend 1 using a crusher and the particle size distribution of the steelmaking slag used to produce the hydrated solidified body. 配合1の水和固化体を用いて製造されたスラグ路盤材の粒度分布を示す図である。FIG. 2 is a graph showing the particle size distribution of a slag roadbed material produced using a hydrated solidified body of Mixture 1.

(水和固化体の製造方法)
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明による水和固化体およびスラグ路盤材の製造方法のフローを示している。
(Method for producing hydrated solidified body)
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig. 1 shows a flow of a method for producing a hydrated solidified material and a slag road base material according to the present invention.

本発明による水和固化体の製造方法は、製鋼スラグと、水分と、結合材と、を混練して混練物を作製する混練工程と、作製した混練物を成型機に入れて成型して水和固化体を得る成型工程と、を備える。 The method for producing a hydrated solid according to the present invention includes a kneading step in which steelmaking slag, water, and a binder are mixed to produce a mixture, and a molding step in which the mixture is placed in a molding machine and molded to obtain a hydrated solid.

(1)混練工程
まず、製鋼スラグと、水分と、結合材と、を混練して混練物を作製する(混練工程)。そのために、製鋼スラグと、結合材と、水分と、を準備する。なお、製鋼スラグ、水分、および結合材とともに、結合材の硬化を促進するアルカリ刺激剤を必要に応じて混練することが好ましい。
(1) Mixing process First, the steelmaking slag, water, and binder are mixed to prepare a mixture (mixing process). For this purpose, the steelmaking slag, binder, and water are prepared. It is preferable to mix an alkali stimulant that accelerates the hardening of the binder together with the steelmaking slag, water, and binder, as necessary.

製鋼スラグは、水和固化体の骨材として使用される。製鋼スラグとしては、溶銑予備処理において生じる溶銑脱燐スラグ(予備処理スラグ)、転炉において生じる転炉スラグ、鋳造後に排滓される鋳造スラグ(造塊スラグ)等を、膨張しないことを確認した上で用いることができる。本発明においては、細粒の製鋼スラグを良好に固化して水和固化体を製造することができる。具体的には、例えば0-5mm程度の粒度の製鋼スラグを用いて水和固化体を良好に製造することができる。なお、0-5mmの製鋼スラグは、篩目5mmの篩で分級された篩下の製鋼スラグである。 Steelmaking slag is used as aggregate for hydrated solidified bodies. As steelmaking slag, molten pig iron dephosphorization slag (pretreatment slag) produced in molten pig iron pretreatment, converter slag produced in a converter, casting slag (cast slag) discharged after casting, etc. can be used after confirming that they do not expand. In the present invention, fine-grained steelmaking slag can be solidified well to produce hydrated solidified bodies. Specifically, for example, hydrated solidified bodies can be produced well using steelmaking slag with a grain size of about 0-5 mm. Note that 0-5 mm steelmaking slag is under-sieve steelmaking slag classified using a sieve with 5 mm mesh.

水分は、結合材の水和反応および混練物の流動性の調整に使用される。水分は、特に限定されず、製鉄所の各種設備から排出される排水、必要に応じて上記排水に対して水和固化体の製造に適した状態に処理したものを使用することができる。また、水分としては、水道水、工業用水などを使用することもできる。 Moisture is used to adjust the hydration reaction of the binder and the fluidity of the kneaded product. There are no particular limitations on the moisture, and wastewater discharged from various facilities in steelworks, or, if necessary, the above wastewater that has been treated to a state suitable for producing hydrated solids, can be used. Tap water, industrial water, etc. can also be used as moisture.

結合材は、水和反応によって骨材としての製鋼スラグを結合させる水硬性の材料である。こうした結合材としては、高炉スラグ微粉末やセメント、シリカフューム、フライアッシュなどの粉体状のものを用いることができる。これらの中でも、結合材としては、高炉スラグ微粉末を用いることが好ましい。高炉スラグ微粉末としては、例えば、JISA 6206:2013で規定されるコンクリート用高炉スラグ微粉末が挙げられる。 The binder is a hydraulic material that binds the steel slag as aggregate through a hydration reaction. Such binders can be powdered blast furnace slag, cement, silica fume, fly ash, or other powdered materials. Of these, it is preferable to use blast furnace slag powder as the binder. An example of blast furnace slag powder is blast furnace slag powder for concrete as specified in JIS A 6206:2013.

アルカリ刺激剤は、必要に応じて結合材と併用される。アルカリ刺激剤は、アルカリ環境を作り出して水硬性を有する結合材の硬化を促進することができ、製造された水和固化体の強度を向上させることができる。こうしたアルカリ刺激剤としては、例えば、石灰粉、消石灰、セメント(例えば、普通ポルトランドセメント、高炉セメント)などの粉体状のものを用いることができる。なお、セメントは、アルカリ刺激剤としてだけではなく、結合材としての役割も果たすことができる。 The alkaline stimulant is used in combination with a binder as necessary. The alkaline stimulant creates an alkaline environment and can promote the hardening of the hydraulic binder, thereby improving the strength of the hydrated solidified body produced. Examples of such alkaline stimulants that can be used include powdered lime powder, hydrated lime, and cement (e.g., ordinary Portland cement, blast furnace cement). Note that cement can function not only as an alkaline stimulant but also as a binder.

なお、本発明においては、アルカリ刺激剤を用いずに結合材のみを用いてもよいが、双方を用いることが好ましい。特に、結合材として高炉スラグ微粉末を用いる場合には、アルカリ刺激剤としてセメントを配合することが好ましい。これにより、アルカリ刺激剤がアルカリ環境を作り出して水硬性を有する結合材の硬化を促進することができ、製造された水和固化体の高い強度をより安定的に得ることができる。 In the present invention, it is possible to use only the binder without using the alkaline stimulant, but it is preferable to use both. In particular, when using ground granulated blast furnace slag as the binder, it is preferable to mix cement as an alkaline stimulant. This allows the alkaline stimulant to create an alkaline environment and promote the hardening of the hydraulic binder, making it possible to more stably obtain high strength in the produced hydrated solidified body.

上記のように準備した製鋼スラグと、水分と、結合材と、必要に応じて配合されるアルカリ刺激剤との混練は、混練機を用いて行うことができる。例えば、製鋼スラグと、アルカリ刺激剤としてのセメントと、結合材としての高炉スラグ微粉末と、水とを混練機に供給して混練することによって、混練物を作製することができる。なお、混錬物には、必要に応じて混和剤を配合してもよい。 The steelmaking slag prepared as described above, water, a binder, and an alkaline stimulant that is added as needed can be mixed using a mixer. For example, a mixture can be produced by supplying steelmaking slag, cement as an alkaline stimulant, ground granulated blast furnace slag as a binder, and water to a mixer and mixing them. Additives may be added to the mixture as needed.

混錬工程では、混練中または混練前の原料(すなわち、製鋼スラグ、水分、結合材および必要に応じてアルカリ刺激剤)の含水量を測定し、測定した含水量に基づいて配合する水分の量を調整する。ここで、混練物の含水量が高すぎる場合、すなわち従来の軟練り材と同等の含水率の場合、成型後に形状を保つことができない。また、混練物の含水量が少なすぎる場合、水和反応が進行せずに水和固化体の強度が発現しない。このため、混練物の含水量は、10質量%以上14質量%以下とすることが好ましく、12質量%以上13質量%以下とすることがより好ましい。 In the kneading process, the moisture content of the raw materials (i.e., steel slag, moisture, binder, and alkaline irritant if necessary) is measured during or before kneading, and the amount of moisture to be mixed is adjusted based on the measured moisture content. If the moisture content of the kneaded material is too high, i.e., if the moisture content is the same as that of conventional soft kneaded materials, the shape cannot be maintained after molding. If the moisture content of the kneaded material is too low, the hydration reaction does not proceed and the strength of the hydrated solidified body is not expressed. For this reason, the moisture content of the kneaded material is preferably 10% by mass or more and 14% by mass or less, and more preferably 12% by mass or more and 13% by mass or less.

さらに、上記含水量に対して、混練物の元となる粉体量(高炉スラグ微粉末などの結合材およびセメントなどのアルカリ刺激剤)は、280kg/m以上440kg/m以下であることが望ましい。含水量に対して粉体量が多すぎる場合、後述の成型工程において、骨材(製鋼スラグ)を結合できず、成型後の混練物の形状を維持することができない、もしくは型枠に混錬物が入らないといった問題が生じる。一方、含水量に対して粉体量が少ない場合には、逆に流動性が高すぎて成型後の混練物の形状を維持できない。 Furthermore, the amount of powder (binder such as ground granulated blast furnace slag and alkaline stimulant such as cement) that is the base of the kneaded material is preferably 280 kg/ m3 or more and 440 kg/ m3 or less relative to the above moisture content. If the amount of powder is too much relative to the moisture content, the aggregate (steel slag) cannot be bound in the molding process described below, and the shape of the molded kneaded material cannot be maintained, or the kneaded material cannot fit into a formwork. On the other hand, if the amount of powder is too little relative to the moisture content, the fluidity is too high and the shape of the molded kneaded material cannot be maintained.

なお、結合材として高炉スラグ微粉末を使用し、アルカリ刺激剤としてセメントを使用する場合、セメントは高コストであるとともに、セメントを製造する際に多量の二酸化炭素が排出され、コスト面および環境面の双方において劣位な原料である。そのため、セメントの配合割合を減らし、高炉スラグ微粉末の割合を増やすことが望ましい。具体的には、混練物中のセメントの配合割合を2質量%以上14質量%以下の範囲とすることが好ましく、2質量%以上6質量%以下の範囲とすることがより好ましい。含水量およびセメントの配合割合を上記条件とした場合、混練物中の製鋼スラグの配合割合は80質量%以上88質量%以下となる。 When using ground granulated blast furnace slag as a binder and cement as an alkaline stimulant, cement is expensive and emits a large amount of carbon dioxide during its production, making it an inferior raw material in terms of both cost and the environment. Therefore, it is desirable to reduce the proportion of cement and increase the proportion of ground granulated blast furnace slag. Specifically, the proportion of cement in the mixture is preferably in the range of 2% by mass to 14% by mass, and more preferably in the range of 2% by mass to 6% by mass. When the water content and the proportion of cement are within the above conditions, the proportion of steel slag in the mixture is 80% by mass to 88% by mass.

(2)成型工程
次に、混練工程において作製した混練物を成型機に入れて成型して、水和固化体を得る(成型工程)。図1に示した成型機は、型枠と、型枠の上に設けられた押圧板と、型枠に設けられた図示しない振動機と、を備えている。そして、型枠の下に鉄板を設置し、次いで型枠内に混練物を供給した後、押圧板で混練物を圧縮し、型枠を振動させる。これにより、圧縮と振動によって混練物を短時間で締固めることができる。
(2) Molding Step Next, the mixture produced in the mixing step is placed in a molding machine and molded to obtain a hydrated solidified body (molding step). The molding machine shown in Fig. 1 is equipped with a formwork, a pressure plate provided on the formwork, and a vibrator (not shown) provided on the formwork. An iron plate is placed under the formwork, and the mixture is then fed into the formwork, after which the pressure plate compresses the mixture and vibrates the formwork. This allows the mixture to be compacted in a short time by compression and vibration.

なお、成型機としては、振動方式など任意の装置を用いることができる。成型により得られる水和固化体は、型枠を変更することにより任意のサイズとすることが可能であるが、破砕機への投入を考慮して、一辺100mm以上300mm以下程度とすることが望ましい。水和固化体は、一例として100mm×100mm×200mmのサイズに成型することができる。 The molding machine can be any type of device, such as a vibrating type. The hydrated solid obtained by molding can be made to any size by changing the mold, but it is desirable to make each side approximately 100 mm to 300 mm, taking into account the need to feed it into a crusher. As an example, the hydrated solid can be molded to a size of 100 mm x 100 mm x 200 mm.

(3)養生工程
本発明においては、成型工程において得られた水和固化体を養生して乾燥させる養生工程をさらに行うことが好ましい。これにより、水和固化体をより乾燥させて強度を高めることができる。例えば、ハンドリングのため、上記養生工程は、鉄板を下降して成形機から脱型した水和固化体を半日ほど養生室で養生して表面を固めた後、ヤードに搬出する工程(1次養生工程)と、破砕後粒度が期待する粒度となるように、ある一定圧縮強度が発現するまで水和固化体を最大で1か月ヤードにて追加養生する工程(2次養生工程)とで構成することができる。
(3) Curing step In the present invention, it is preferable to further carry out a curing step of curing and drying the hydrated solidified body obtained in the molding step. This allows the hydrated solidified body to be dried further and its strength to be increased. For example, for the purpose of handling, the curing step may be composed of a step (primary curing step) in which the hydrated solidified body, which has been demolded from the molding machine by lowering the iron plate, is cured in a curing room for about half a day to harden the surface, and then the body is transported to a yard, and a step (secondary curing step) in which the hydrated solidified body is additionally cured in the yard for a maximum of one month until a certain level of compressive strength is achieved, so that the particle size after crushing becomes the expected particle size.

このように、本発明によれば、成型機によって混練物を成型することによって水和固化体を製造するため、混練物を原料ヤードに流し込んで固化する特許文献1に記載された従来技術に比べて、狭いスペースで水和固化体を製造することが可能となる。具体的には、例えば10,000tの水和固化体を毎月製造する場合、従来技術では最終製品である路盤材置場を除いて打設場、粗破砕品置場および本破砕品置場で約20,000~40,000mの面積のスペースが必要となる。これに対して、本発明による方法では、約10,000mの面積のスペースで水和固化体および後述する路盤材の製造が可能となる。 Thus, according to the present invention, since the hydrated solidified body is produced by molding the kneaded material with a molding machine, it is possible to produce the hydrated solidified body in a smaller space than the conventional technique described in Patent Document 1, in which the kneaded material is poured into a raw material yard and solidified. Specifically, for example, when producing 10,000 tons of hydrated solidified body every month, the conventional technique requires a space of about 20,000 to 40,000 m2 for the casting site, the roughly crushed product storage site, and the main crushed product storage site, excluding the roadbed material storage site for the final product. In contrast, the method according to the present invention makes it possible to produce the hydrated solidified body and the roadbed material described below in a space of about 10,000 m2 .

また、本発明によれば、成型機によって成型する水和固化体のサイズを調整することができるため、破砕機に投入可能なサイズに成型することによって、切込みや粗破砕等の作業が不要となり、容易に水和固化体を製造することができる。 In addition, according to the present invention, the size of the hydrated solid formed by the molding machine can be adjusted, so by forming it to a size that can be fed into the crusher, operations such as cutting and rough crushing are not required, and the hydrated solid can be easily produced.

さらに、本発明によれば、成型方法の特性上、混練物を原料ヤードに流し込んで固化する方法に比べて、骨材となる製鋼スラグの混練物中の配合割合を高めることができる。具体的には、80質量%以上の配合割合で製鋼スラグを配合することができるため、使い道のない細粒の製鋼スラグを多量に処理することができ、細粒の製鋼スラグを路盤材として有効活用することができる。 Furthermore, according to the present invention, due to the characteristics of the molding method, the proportion of steel slag in the mixture, which serves as aggregate, can be increased compared to the method of pouring the mixture into a raw material yard and solidifying it. Specifically, since steel slag can be mixed at a proportion of 80 mass% or more, it is possible to process a large amount of fine steel slag that has no use, and the fine steel slag can be effectively used as a roadbed material.

こうして、水和固化体を製造することができる。 In this way, a hydrated solid can be produced.

(路盤材の製造方法)
次に、本発明による路盤材の製造方法について説明する。本発明による路盤材の製造方法は、上述した本発明による水和固化体の製造方法を用いて製造した水和固化体を破砕して破砕粒とする破砕工程と、上記破砕粒を所要の粒度に調整する粒度調整工程とを備える。
(Method of manufacturing roadbed material)
Next, a method for producing a roadbed material according to the present invention will be described. The method for producing a roadbed material according to the present invention includes a crushing step for crushing the hydrated solidified material produced by the above-mentioned method for producing a hydrated solidified material according to the present invention into crushed particles, and a particle size adjustment step for adjusting the crushed particles to a required particle size.

(4)破砕工程
上記成型工程において得られた水和固化体、あるいは養生工程を経た水和固化体を破砕して破砕粒とする(破砕工程)。水和固化体の破砕は、破砕機を用いて行うことができる。破砕機としては、コーンクラッシャー等の公知の破砕機を用いることが可能である。また、「所要の粒度」とは、例えば40mm以下である。
(4) Crushing Step The hydrated solid obtained in the molding step or the hydrated solid that has been subjected to the curing step is crushed into crushed particles (crushing step). Crushing of the hydrated solid can be carried out using a crusher. As the crusher, a known crusher such as a cone crusher can be used. The "required particle size" is, for example, 40 mm or less.

(5)粒度調整工程
次いで、破砕工程にて得られた破砕粒を所要の粒度に調整してスラグ路盤材を得る(粒度調整工程)。
(5) Grain Size Adjustment Step Next, the crushed particles obtained in the crushing step are adjusted to a required grain size to obtain a slag roadbed material (grain size adjustment step).

(6)混合工程
必要に応じて、粒度調整工程にて粒度が調整された破砕粒と他材料とを混合してスラグ路盤材を得てもよい(混合工程)。破砕粒と混合する他材料としては、製鋼スラグ、コンクリートガラ等が挙げられる。
(6) Mixing process If necessary, the crushed particles whose particle size has been adjusted in the particle size adjustment process may be mixed with other materials to obtain a slag roadbed material (mixing process). Examples of other materials to be mixed with the crushed particles include steel slag and concrete rubble.

こうして、スラグ路盤材を製造することができる。 In this way, slag roadbed material can be produced.

図1に示した製造フローに従って、製鋼スラグとしての溶銑脱燐スラグと、水分としての工業用水と、結合材としての高炉スラグ微粉末と、アルカリ刺激剤としての普通ポルトランドセメントと、を準備し、これらを混練機に供給して混練して混練物を作製した(混練工程)。次いで、作製した混練物を成型機に入れて成型して、100mm×100mm×200mmのサイズの水和固化体を得た(成型工程)。得られた水和固化体の配合を表1に示す。また、図2および図3に得られた水和固化体の画像を示す。 According to the manufacturing flow shown in Figure 1, hot metal dephosphorization slag as the steelmaking slag, industrial water as the moisture, ground granulated blast furnace slag as the binder, and ordinary Portland cement as the alkaline stimulant were prepared, and these were fed into a kneading machine and kneaded to produce a kneaded product (kneading process). The kneaded product was then placed in a molding machine and molded to obtain a hydrated solidified body with a size of 100 mm x 100 mm x 200 mm (molding process). The composition of the obtained hydrated solidified body is shown in Table 1. Images of the obtained hydrated solidified body are also shown in Figures 2 and 3.

Figure 2024092853000002
Figure 2024092853000002

次に、得られた水和固化体を破砕機にて破砕して破砕粒とした(破砕工程)。得られた水和固化体の破砕粒を所要の粒度に調整した(粒度調製工程)後、粒度調整した破砕粒と、製鋼スラグとしての溶銑脱燐スラグや転炉スラグと、コンクリートガラとを混合して、スラグ路盤材を得た(混合工程)。こうして、水和固化体およびスラグ路盤材を製造した。 Next, the obtained hydrated solidified body was crushed in a crusher to produce crushed particles (crushing process). The crushed particles of the obtained hydrated solidified body were adjusted to the required particle size (particle size adjustment process), and then the particle size-adjusted crushed particles were mixed with hot metal dephosphorization slag and converter slag as steelmaking slag, and concrete rubble to obtain a slag roadbed material (mixing process). In this way, the hydrated solidified body and slag roadbed material were produced.

水和固化体における含水量は骨材である製鋼スラグの含水状態に大きく左右されるが、製鋼スラグの配合割合を80質量%以上88質量%以下にしたところ、図2および図3に示すように、成型後に崩れることなく水和固化体を製造することができた。 The moisture content of the hydrated solidified body is greatly affected by the moisture state of the steelmaking slag, which is the aggregate. However, when the steelmaking slag mixing ratio was set to 80% by mass or more and 88% by mass or less, it was possible to produce a hydrated solidified body that did not crumble after molding, as shown in Figures 2 and 3.

図4は、配合1の水和固化体を破砕機にて破砕した破砕粒および水和固化体の製造に使用した製鋼スラグの粒度分布を示している。図4から明らかなように、0-5mm主体だった製鋼スラグを水和固化して水和固化体とすることによって、粒度分布を改善することができた。 Figure 4 shows the particle size distribution of the crushed particles obtained by crushing the hydrated solid of Mixture 1 in a crusher, and the steelmaking slag used to produce the hydrated solid. As is clear from Figure 4, the particle size distribution was improved by hydrating the steelmaking slag, which was mainly 0-5 mm in size, into a hydrated solid.

図5は、配合1の水和固化体を用いて製造されたスラグ路盤材の粒度分布を示している。図5に示すように、RC-40路盤材の粒度規格に対して余剰した細粒スラグを水和固化することによって、RC-40路盤材として利材化することが可能となった。水和固化体の配合割合は他材料との関係性により決まるが、本発明においては限定されない。 Figure 5 shows the particle size distribution of slag roadbed material produced using the hydrated solidified material of Mix 1. As shown in Figure 5, by hydrating and solidifying the fine slag that is surplus to the particle size standard of RC-40 roadbed material, it is possible to recycle it as RC-40 roadbed material. The mixing ratio of the hydrated solidified material is determined by its relationship with other materials, but is not limited in the present invention.

本発明によれば、狭いスペースでも容易に水和固化体を製造することができ、その水和固化体からスラグ路盤材を製造することができる。
According to the present invention, a hydrated solidified material can be easily produced even in a small space, and a slag roadbed material can be produced from the hydrated solidified material.

Claims (6)

製鋼スラグと、水分と、結合材と、を混練して混練物を作製する混練工程と、
作製した前記混練物を成型機に入れて成型して水和固化体を得る成型工程と、
を備える水和固化体の製造方法。
A kneading step of kneading steelmaking slag, moisture, and a binder to prepare a kneaded mixture;
a molding step of putting the prepared kneaded mixture into a molding machine and molding it to obtain a hydrated solidified body;
A method for producing a hydrated solidified body comprising the steps of:
前記混練物の含水量は10質量%以上14質量%以下の範囲である、請求項1に記載の水和固化体の製造方法。 The method for producing a hydrated solidified body according to claim 1, wherein the moisture content of the kneaded material is in the range of 10% by mass to 14% by mass. 前記混練物は、前記結合材としての高炉スラグ微粉末と、前記高炉スラグ微粉末の硬化を促進するセメントと、を配合しており、
前記混練物中の前記セメントの配合割合が2質量%以上14質量%以下の範囲である、請求項1または2に記載の水和固化体の製造方法。
The kneaded product is a mixture of ground granulated blast furnace slag as the binder and cement that promotes hardening of the ground granulated blast furnace slag,
The method for producing a hydrated solidified material according to claim 1 or 2, wherein a mixing ratio of said cement in said kneaded mixture is in the range of 2% by mass or more and 14% by mass or less.
前記混練物中の前記製鋼スラグの配合割合が80質量%以上88質量%以下の範囲である、請求項1または2に記載の水和固化体の製造方法。 The method for producing a hydrated solidified body according to claim 1 or 2, wherein the mixing ratio of the steel slag in the kneaded mixture is in the range of 80% by mass to 88% by mass. 前記成型工程にて得られた水和固化体を養生して乾燥させる養生工程をさらに備える、請求項1または2に記載の水和固化体の製造方法。 The method for producing a hydrated solidified body according to claim 1 or 2 further comprises a curing step of curing and drying the hydrated solidified body obtained in the molding step. 請求項1または2に記載の水和固化体の製造方法を用いて製造した水和固化体を破砕して破砕粒とする破砕工程と、
破砕粒を所用の粒度に調整する粒度調整工程と、
を備えるスラグ路盤材の製造方法。
A crushing step of crushing the hydrated solidified material produced by the method for producing the hydrated solidified material according to claim 1 or 2 into crushed particles;
A particle size adjusting step of adjusting the crushed particles to a required particle size;
A method for producing a slag roadbed material comprising:
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